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Zugversuch

Der Zugversuch ist ein Prüfverfahren der mechanischen Werkstoffprüfung zur Bestimmung von Werkstoffkennwerten. Er wird - je nach Material - als Standardverfahren entsprechend der jeweiligen Norm zur Bestimmung der Streckgrenze, der Zugfestigkeit, der Bruchdehnung und weiterer Werkstoffkennwerte herangezogen. 

Beim Zugversuch wird eine Werkstoffprobe gedehnt bis sie reißt. Die dabei angewandte Dehngeschwindigkeit muss niedrig sein, damit das Ergebnis nicht verfälscht wird. Während des Zugversuchs wird die Kraft und die Längenänderung der Probe gemessen.

Zugversuche gehören in der mechanischen Werkstoffprüfung neben der Messung der Härte zu den am häufigsten durchgeführten Prüfungen. Sie dienen der Charakterisierung des Festigkeits- und Verformungsverhaltens bei Zugbeanspruchung.

Zugversuch - Zweck und Bedeutung

Zugversuche werden

  • an bearbeiteten schlanken Proben zur Ermittlung des Werkstoffverhaltens unter einachsiger, über den Querschnitt gleichmäßig verteilter Zugbeanspruchung,
  • an gekerbten Proben für die Simulation von mehrachsigen Spannungszuständen – Kerbzugversuch oder auch
  • an Erzeugnissen wie Drähten, Garnen, Folien, Seilen, Formelementen, Bauteilen oder auch Bauteilgruppen - nachfolgend kurz Proben genannt -

 durchgeführt. 

Im Zugversuch wird das Werkstoffverhalten

  • bei stetig zunehmender (stoßfreier) Belastung - „klassischer“ quasistatischer Zugversuch
  • bei konstanter ruhender (statischer) Belastung – Zeitstandzugversuch
  • bei wechselnder Beanspruchung zur Ermittlung der zyklischen Spannungs-Dehnungs-Kurve –LCF (Low Cycle Fatigue)
  • bei Raumtemperatur (10 bis 35 °C)
  • bei erhöhten Temperaturen (bis weit über 1000 °C)
  • bei tiefen Temperaturen (herab bis zu – 269 °C)
  • bei sehr kleinen Prüfgeschwindigkeiten - Kriechzugversuche - oder auch
  • bei erhöhten Prüfgeschwindigkeiten - Schnellzugversuche bzw. Schnellzerreißversuch 

untersucht.

Die im Zugversuch ermittelten Kennwerte

  • bilden die Grundlage für die Berechnung und Dimensionierung von statisch beanspruchten Bauteilen und Konstruktionen,
  • werden für die Charakterisierung des Verarbeitungsverhalten der Werkstoffe benötigt,
  • dienen in der Qualitätskontrolle für die Beurteilung der Gleichmäßigkeit der Produktion und
  • werden bei der Werkstoffauswahl für den Vergleich zwischen Werkstoffen und Werkstoffzuständen verwendet.

Unterscheidung Zugversuch nach zeitlichem Verlauf der Beanspruchung

Man unterscheidet allgemein zwischen Zugversuchen bei statischer, quasistatischer, zyklischer und schlagartiger Beanspruchung.

Mit statisch wird im allgemeinen eine Beanspruchung bezeichnet, wenn der Werkstoff einer ruhenden konstanten Belastung unterworfen wird. Im „klassischen“ Zugversuch wird die Beanspruchung stetig zunehmend und stoßfrei (quasistatisch) aufgebracht. Die obere Grenze für die quasistatischen Prüfverfahren liegt bei einer Verformungsgeschwindigkeit von etwa 10-1s-1, d.h. die maximale Zunahme z. B. der Dehnung darf nicht mehr als 0,1 % pro Sekunde betragen.

Unterscheidung Zugversuch nach zu prüfendem Material

Der Zugversuch ist ein genormtes Standardverfahren der Werkstoffprüfung, welches je nach Material / Branche unterschiedliche Anforderungen an die Durchführung stellt. 

Unsere Branchenexperten kennen diese Anforderungen und helfen gerne bei der Konfiguration des erforderlichen Prüfsystems für Ihre individuellen Prüfanforderungen.

In der folgenden Auflistung finden Sie beispielhaft verschiedene Beschreibungen von Zugversuchen in den unterschiedlichsten Branchen

Zugversuch Metall ISO 6892-1

Beschreibung des Zugversuchs an Metall nach ISO 6892-1 bei Raumtemperatur.
zu Zugversuch Metall ISO 6892-1

Zugversuch nach ISO 527

ISO 527-1, ISO 527-2
Der Zugversuch an Kunststoffen nach ISO 527-1 und ISO 527-2 liefert wesentliche mechanische Eigenschaften, wie Zugspannung, Dehnung, Zugmodul, Streckpunkt, Bruchpunkt und die Poissonsche Zahl.
zu Zugversuch nach ISO 527

Zugeigenschaften

ISO 527-3, ASTM D 882, ASTM D 5323
Normgenaue Bestimmung der Zugeigenschaften an Tafel- und Folienwerkstoffen nach ISO 527-3.
zu Zugeigenschaften

Zugeigenschaften / Weiterreißfestigkeit

ISO 1798 und ISO 8067
Prüfungen an weichelastischen Schäumen nach ISO 1798 und ISO 8067 und weiteren Werksvorschriften
zu Zugeigenschaften / Weiterreißfestigkeit

Zugeigenschaften

ISO 6259
Für die Zugprüfung an Rohren werden Probekörper aus der Rohrwand durch mechanische Bearbeitung entnommen.
zu Zugeigenschaften

Zugversuche

an Einzelfilamenten, Filamentsträngen, unidirektionalen und multidirektionalen Laminaten, Kerbzugversuch und Zugversuch an gebolzten Laminaten.
zu Zugversuche

Nasszugversuch

ISO 3781TAPPI T 456
Festigkeit eines Papiers im nassen Zustand (oder von Tissue) nach ISO 3781, TAPPI T 456
zu Nasszugversuch

Zugversuch trockener Zustand

nach DIN EN ISO 1924-2 oder TAPPI T 494 - Ermittlung der Reißfestigkeit und der Reißlänge
zu Zugversuch trockener Zustand

Nasszugversuch

ISO 12625-5
Festigkeit eines Tissues (oder Papiers), also die Nassfestigkeit, im nassen Zustand nach DIN EN ISO12625-5
zu Nasszugversuch

Zugversuch trockener Zustand

ISO 12625-4
Im trockenen Zustand nach DIN EN ISO 12625-4 zur Ermittlung der Reißfestigkeit und die Reißlänge
zu Zugversuch trockener Zustand

r-Wert Berechnung nach ISO 10113

Der r-Wert nach ISO 10113 ist einer der typischen Kennwerte im Zugversuch zur Charakterisierung von Metallwerkstoffen und beschreibt das Verhältnis der wahren plastischen Breitendehnung und der wahren plastischen Dickendehnung.
zu r-Wert Berechnung nach ISO 10113

n-Wert Berechnung nach ISO 10275

Der n-Wert kann aus den Rohdaten (Kraft und Längenänderung) des Zugversuches (z.B. nach EN 10002-1, ISO 6892, ASTM E8) mit direkter Dehnungsmessung berechnet werden und ermittelt dabei den Verfestigungsexponenten.
zu n-Wert Berechnung nach ISO 10275

Prüfmaschinen für Zugversuche

Weitere Versuche

Ermüdungsversuch

Beim Ermüdungsversuch wird die Materialermüdung durch eine zyklische Belastung mit entsprechender Prüffrequenz hervorgerufen.
zu Ermüdungsversuch

Härteprüfung

Bei der Härteprüfung wird der Widerstand gemessen, den ein Körper dem Eindringen eines anderen (härteren) Körpers entgegensetzt.
zu Härteprüfung

Schlagprüfung

Schlagprüfungen sind Kurzzeitprüfungen, die Auskunft über das Versagensverhalten von Werkstoffen oder Bauteilen geben.
zu Schlagprüfung

Fallversuch

Der Fallversuch ist ein mechanischer Versuch, bei dem ein definiertes Gewicht aus einer definierten Höhe auf eine Probe fällt.
zu Fallversuch

Biaxiale Prüfung

Bei der biaxialen Prüfung wird eine Probe - im Gegensatz zum einaxialen Zugversuch - über zwei Kraftachsen belastet.
zu Biaxiale Prüfung

Prüfverfahren der Blechumformung

Die Prüfverfahren der Blechumformung liefern Kennwerte für die Metallbe- und -verarbeitung und umfasst Prüfungen wie beispielsweise Tiefungsversuche, Näpfchenziehversuche oder Lochaufweitungsversuche.
zu Prüfverfahren der Blechumformung
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